系统分析与设计第一章幻灯片.ppt

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1、系统分析与设计第一章系统分析与设计第一章2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院1第1页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院2第第1章章 系统思想系统思想 本章内容本章内容：1.1 系统的概念系统的概念1.2 系统的特性系统的特性1.3 系统及其环境系统及其环境1.3.1 技术现状与系统要求技术现状与系统要求1.3.2 分析与设计的本质分析与设计的本质1.3.3 系统环境系统环境1.4 系统模型系统模型1.4.1 上下文模型上下文模型1.4.2 行为模型行为模型1.4.3 数据模型数据模型1.4.4 对象模型对

2、象模型1.5 系统发展的思想系统发展的思想第2页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院31.1 系统的概念系统的概念o英文中系统一词（system）来源于古代希腊文（systm），意为部分组成的整体。o日常生活中系统这一概念随处可见：如经济领域的工业系统、商业系统、农业系统；自然界的水利系统、气象系统、生态系统；军事领域的作战系统、后勤保障系统；日常生活中的交通系统、文教系统1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第3页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算

3、机学院4什么是系统？什么是系统？系统有众多定义，其中一种定义为：它是由若干具有特定属性的组成元素经特定联系而构成的、与周围环境相互联系的、具有特定的结构和功能的整体。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第4页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院5o有关系统工程的定义有许多种，有的很抽象，有的很具体。我们在这里给出系统的定义如下：定义定义1：相关事物按一定的方式和内部联系组合而成的整体。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第5页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/1

4、3广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院61.2 系统的特性系统的特性1、系统特性类型：功能特性，非功能特性。功能特性当系统的所有部分一起工作以达到一目标的时候表现出来。非功能特性表现为在特定的操作环境中系统的表现行为。如可变性、性能、安全性和保密性。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第6页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院72、系统特性的表现方式：整体性、层次性、环境适应性、目的性、自组织性、相关性以及突变性。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第7页，共30页，编

5、辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院8o整体性整体性是系统最重要的特性，是系统论的基本原理。系统之所以成为系统，首先是系统具备整体性。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第8页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院9系统的整体性是由系统的有机关联性为保证的：o系统内部诸要素相互关联、相互作用 o系统与外部环境有物质、能量、信息的交换，有相应的输入和输出 1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第9页，共30页，编辑于2022年，星期一2

6、023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院10o层次性系统由一定的要素组成，这些要素是由更低一层的要素组成的子系统；另一方面，系统本身又是更大系统的组成要素，这就是系统的层次性。系统的层次性是极其多样的，具有纵向的、横向的和交叉性的系统及其子系统。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第10页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院11o环境适应性任何一个系统都存在于一定的物质环境之中，因此，它必须与外界环境产生物质的、能量的和信息的交换，外界环境的变化必然会引起系统内部要素之间的变化。系统必

7、须适应外界的变化，不能适应外界变化的系统是没有生命力的。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第11页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院12o目的性通常系统都具有某种目的，要达到既定目的，系统就要具有一定的功能，而这正是区别此系统与彼系统的标志。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第12页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院13为了实现系统的目的，系统必须具有控制、调节和管理的功能，管理的过程也就是系统的有序化过程，

8、即使它进入与系统目的相适应的状态。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第13页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院14o自组织性在一定的条件下，子系统之间自发的通过非线性的相互作用产生协同现象和相干效应，并形成一定的组织功能和时空结构，使系统表现出新的有序状态，这个特性就叫做系统的自组织性。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第14页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院15o相关性系统内各要素（或组成系统的各子系统）

9、是相互联系、相互作用的，相关性说明这些联系之间的特定关系。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第15页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院16o突变性指系统通过失稳从一种状态进入另一种状态的一种剧烈变化过程，是系统质变的一种基本形式。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第16页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院17突变与系统稳定性相关。突变成为系统发展过程中的非平衡因素，是稳定中的不稳定。1.1 1.1 1.21.

10、21.31.31.41.41.51.5第17页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院181.3 系统及其环境系统及其环境1、技术现状与系统需求计算机技术在不断地发展，从事该技术的工作者的技术也不断提高。提高与发展的目的是为了解决计算机实际工作中的难题。但是客观实际提出的系统需求往往超越我们的基本技术。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第18页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院192、设计与分析的本质所谓系统分析和系统设计，可以用“认识，构造”

11、简单地说明，即对旧系统的认识，对新系统的构造。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第19页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院20所谓认识就是利用物理、数学和领域知识对原系统进行分析与综合，然后用一定的手段对原系统进行表示。定义定义2：分析是在思想中把事物分解为各个属性、部分、方面；综合是在思想中把事物的各个属性、部分、方面综合起来。两者彼此相反，相互联系。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第20页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广

12、东工业大学计算机学院21所谓构造识就是新系统的设计。定义定义3：利用现有设备来规划一个能按照规定要求运行的系统过程。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第21页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院223、系统环境系统都是在一定环境中存在的，这个环境影响系统的功能和性能。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第22页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院23为什么一定要了解系统环境？（1）在许多情况下，系统的目的就是要改变

13、环境。（2）一个系统的功能受到环境变化的影响，这种影响可能很难估计。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第23页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院241.4 系统模型系统模型作为系统需求和设计活动的一部分，系统必须被建模成一系列组件和组件间的关系。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第24页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院25o上下文模型在需求导出和分析过程的早期阶段，应该首先界定系统的边界。系统边界一旦确定，

14、接下来的部分分析活动就是定义系统上下文和系统与环境之间的依赖关系。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第25页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院26o行为模型行为模型用来描述系统的所有行为。数据流模型：描述系统数据处理的很直观的方式。状态机模型：是一种描述系统对内部或外部事件响应的行为模型。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第26页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院27o数据模型系统建模的一个重要方面就是要定义

15、系统处理的数据的逻辑结构。最广泛采用的数据建模技术是实体、关系、属性建模（即ERA建模）。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第27页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院28o对象模型在需求分析阶段开发的对象模型既可以用来表达系统数据也可以用来表达对数据的处理。在需求分析阶段采用面向对象的方法无疑会使后续的面向对象设计和编程的过渡变得顺畅。1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第28页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院291.5 系统思想的发展系统思想的发展o古希腊哲学家德漠克利特“宇宙大系统”o近现代 耗散结构理论，协同学 o20世纪80年代 钱学森教授提出了系统科学体系的框架1.1 1.1 1.21.21.31.31.41.41.51.5第29页，共30页，编辑于2022年，星期一2023/1/13广东工业大学计算机学院广东工业大学计算机学院30 谢谢谢谢第30页，共30页，编辑于2022年，星期一